بررسی رفتار لرزه ای سازه های بتن آرمه نامنظم تحت تحریک های مختلف زلزله
چکیده
مطالعات اکتشافی در مورد زلزله اخیر توخوکو، حاکی از ریزش ساختارهایی به دلیل زلزله های متعدد در منطقه آسیب دیده از زلزله بوده است . براساس مشاهدات کاهش استحکام و سختی از اولین دلایل تخریب هستند . هدف پژوهش پیش رو بررسی رفتار تخریب سازه های ساختمانی بتنی نامنظم در منطقه توخوکو بوده است . مدل های عددی سه بعدی از سه ساختار بتنی نامنظم توسعه یافته اند. سپس مشخصات ساختاری این ساختمان ها برای رسیدن به یک مورد با قاعده تغییر می کند. این مدل ها حاوی ویژگی های تخریبی مناسبی هستند که می توانند همبی نظمی و هم اثرات زوال مواد را جذب کنند. ظرفیت هر دو مورد با استفاده از روش N2 و گسترش N2 ارزیابی می شود. سپس مدلهای تخریب کننده برای دنباله حرکت زمین در 23 ایستگاه انتخاب شده مورد استفاده قرار می گیرند. نتایج نشان می دهد که اثرات زلزله چندگانه موضوع حایز اهمیتی است و اثرات نامنظم کننده ، میزان آسیب پراکنده را تحت این دنباله های تحریک کننده افزایش می دهد.
مقدمه
سازه های تقویت شده بتن (RC) در طی زلزله های اخیر توخوکو و کریستچچر به علت تکان های مکرر، تا حد زیادی سختی و مقاومت خود را از دست داده اند . بسیاری از ساختمان های RC ، که چندان تحت الشعاع آسیب نبوده اند ، به علت پس لرزه ها در معرض تخریب هایی قرار گرفته اند . به همین ترتیب، بسیاری از مطالعات قبلی در محل، اثرات نامطلوب تحریکات متعدد زمین را بر روی سیستم های ساختاری گزارش کرده اند. در تحقیقات پیشین ، برای تعیین واکنش ساختارها از طریق مدل سازی رفتار سازه ای آنها، سیستم های تک درجه آزادی (SDOF) به شدت به دلیل سادگی استفاده می شوند. سیستم های کاهش دهنده ابتدا توسط آسچیم و بلک معرفی شدند که از یک مدل هیسترتیک توکوخو اصلاح شده استفاده کردند. مدل آنها توانست تاثيرات تخريب و تحمل قدرت آن ها را دريافت کند. بر اساس نتایج آنها، پاسخ جابجایی سیستم SDOF آسیب دیده در ابتدا تقریبا برابر با همتای تخریب نشده ی آن پس از اوج جابجایی بود. آمادیو و همکاران [2] رفتار غیرخطی ساختارهای SDOF را در زیر تحریک های چندگانه با استفاده از سه مدل مختلف هیسترتی مورد بررسی قرار داد: سختی و مقاومت غیر تخریب پذیر، سختی تخریب پذیر و مقاومت غیر تخریب پذیر ، سختی و مقاومت تخریب پذیر . آنها نتیجه گرفتند که سیستم های الاستوپلاستیک به عنوان آسیب پذیر ترین سیستم های SDOF طبقه بندی می شوند. هاتازیگرو گیو و بیسکوس مطالعه پارامتری گسترده ای را برای بدست آوردن نسبت جابجایی غیر انعطاف پذیر مناسب به بررسی دوره ارتعاش، نسبت غلظت چسبندگی، نسبت خمش کشش، فاکتور کاهش نیرو و طبقه خاک بدست آوردند . آنها نشان دادند که زمین لرزه های مکرر تأثیر قابل توجهی در نسبت نسبت جابجایی ناپیوسته و حداکثر مقدار جابجایی ناپایدار سیستم های SDOF دارد.
ABSTRACT
Reconnaissance studies on the recent Tohoku earthquake have reported collapse of structures due to multiple earthquake excitations in the earthquake-affected region. Strength and stiffness degradation is shown to be the primary reason for the observed damage. The present study aims to investigate the degrading behavior of irregularly built reinforced concrete structures subjected to the Tohoku ground motion sequences. Three-dimensional numerical models of three irregular reinforced concrete structures are developed. The structural characteristics of these buildings are then altered to achieve a regular case. The models contain appropriate damage features that can capture both the irregularity and material deterioration effects. The capacities of both cases are evaluated using the N2 and extended N2 procedures. The degrading models are then used for ground motion sequences measured at 23 selected stations. The results indicate that multiple earthquake effects are significant, and irregularity effects increase the dispersed damage under these excitation sequences.
1. Introduction
Reinforced concrete (RC) structures during the recent Tohoku and Christchurch earthquakes experienced excessive loss of stiffness and strength due to repeated shaking. Many RC buildings that were not heavily damaged immediately after the main excitations have collapsed because of aftershocks. Correspondingly, many previous in situ examinations have reported the unfavorable effects of multiple ground excitations on structural systems. In literature, to determine the response of structures by modeling their structural behavior, single-degree-of-freedom (SDOF) systems were extensively used because of their simplicity. Degrading systems were first introduced by Aschheim and Black [1], who used a modified Takeda hysteretic model. Their model was able to capture both the pinching and strength degradation effects. Base on their conclusions, the displacement response of an initially damaged SDOF system was approximately the same as that of its undamaged counterpart after the peak displacement was reached. Amadio et al. [2] investigated the nonlinear behavior of SDOF structures under multiple excitations using three different hysteretic models: non-degrading stiffness and strength, degrading stiffness and non-degrading strength, degrading stiffness and strength. They concluded that elastoplastic systems can be classified as the most vulnerable SDOF systems. Hatzigeorgiou and Beskos [3] conducted an extensive parametric study to obtain an appropriate inelastic displacement ratio while examining the period of vibration, viscous damping ratio, strain-hardening ratio, force reduction factor and soil class. They revealed that the repeated earthquakes have significant effect on both the inelastic displacement ratios and maximum inelastic displacement values of SDOF systems.
چکیده
1.مقدمه
2. توالی حرکت زمینی زلزله
3. شرح ساختمان های مورد مطالعه
3.1 ساختمان SPEAR به عنوان موارد طراحی شده و اصلاح شده
3.2 قاب ICONS به عنوان موارد طراحی شده و اصلاح شده
3.3. RC ساختمان مدرسه به عنوان موارد طراحی شده و اصلاح شده
4. مدل سازی فرضیه ها و مدل های سازنده مواد مورد استفاده در تجزیه و تحلیل
4.1 مدل مواد تشکیل دهنده
4.2 تجزیه و تحلیل فیبر
4.3. لولا پلاستیکی
5. مطالعه تحلیلی و نتایج
5.1 تجزیه و تحلیل عدد خاص و دوره های اساسی
5.2 ارزیابی ظرفیت ساختارهای انتخاب شده در موارد طراحی و اصلاح شده
5.3 اثرات نامنظم بر پاسخ لرزه ای مدل های تخریب پذیر
6. بحث
7. خلاصه و نتیجه گیری
ABSTRACT
1. Introduction
2. Earthquake ground motion sequences
3. Description of case-study buildings
3.1. SPEAR building for as designed and modified cases
3.2. ICONS frame for as designed and modified cases
3.3. RC school building for as designed and modified cases
4. Modeling assumptions and constitutive material models used in analyses
4.1. Constitutive material models
4.2. Fiber analysis
4.3. Plastic hinges
5. Analytical study and results
5.1. Eigenvalue analysis and fundamental periods
5.2. Capacity assessment of selected structures for as designed and modified cases
5.3. Irregularity effects on seismic response of degrading models
6. Discussion
7. Summary and conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه